什么是后端?

我们都知道,软件系统可以根据关注点不同划分为前端和后端两部分。前端指系统中直接和用户交互的部分,负责呈现内容给用户,并将用户输入给后端。而后端不被用户看见,负责处理用户输入,最后输出给前端。

随着软件开发日益复杂,工程师也随着职责划分为前端和后端。由我向大家介绍后端开发入门的一些知识,也希望能让大家了解到我们后端这一群人的工作。

backend

后端在做什么?

前面我们提到后端是处理用户输入,并将结果输出给前端,而这个工作场所就是服务器。这比较笼统,让我们看下用人单位的招聘描述:


Airhost

基础要求
● 3 年以上工作经验,至少 2 年以上 Ruby on Rails 实际项目经验;
● 优秀的学习能力和沟通能力;
● 熟悉测试驱动开发;
● 有开发 API 的经验;
● 熟练掌握 RESTful API 规范,并有丰富开发经验;
● 了解或熟悉swagger 3.0(openapi 3.0)规范;
● 有参与前后分离型开发的经验;
● 熟悉 PostgreSQL 数据库的配置、维护及优化;
● 了解或熟悉 postgresql 数据库的表格设计与性能优化;
● 了解或熟悉 Elasticsearch 的全文搜索功能;

加分项
● 有酒店预订和管理相关产品的开发经验;
● 有 Stripe 等支付系统的开发经验;
● 有AWS常用产品的使用经验(S3, Lambda, Api Gateway);


腾讯

岗位职责
● 熟悉c++/java/golang等语言,至少一种。有一年以上golang研发经验优;
● 熟悉golang语言框架代码,了解一个golang开源项目优先;
● 负责产品服务端开发,不断进行产品演进,提高产品质量和用户体验;
● 负责项目的设计、编码、调优、测试及Bug处理;
● 良好的编码和文档习惯,对代码美感的追求孜孜不倦;
● 深入理解计算机原理,有扎实的数据结构和算法基础;
● 具有分布式系统设计和开发经验者优先;
● 深入理解linux系统及其原理,熟悉常用数据结构的使用,熟悉TCP/IP、HTTP协议以及网络编程;
● 熟悉常用的sql、nosql数据库原理,阅读和理解优秀的开源系统代码;

从中我们可以知道后端需要做:

  • 使用后端语言:掌握一门可以运行在服务器的计算机语言;
  • 实现维护业务功能:理解功能需求,研究可行性,最后实现或者维护功能;
  • 设计开发 API:与前端协作,确定 API 输入、输出;
  • 关注服务器:应用程序调优,数据库维护优化等,可能会涉及到运维工作;

可知,后端开发需要围绕服务器及应用程序进行,所以我们学习后端也从这两点展开。

怎么学习后端?

Step1: 熟悉操作系统

操作系统也是一种软件,它向下和计算机硬件打交道,向上提供通用交互接口给其他应用程序。它主要帮我们做了下面这些事情:

  • 进程管理:一个运行起来的应用程序都是进程。进程是资源分配的最小单位,有自己独立的一块内存空间;
  • 内存管理:内存资源的分配和回收;
  • 文件管理:文件读写、权限等;
  • 输入输出管理:外部设备读写,如存储设备;

目前企业应用基本都是运行在 Linux 操作系统上的。作为后端开发,需要掌握 Linux 操作系统使用及 shell 脚本编写。

书籍推荐:《鸟哥的Linux私房菜》

Step2: 学习计算机网络

计算机网络由若干计算机、路由器等节点和连接这些节点的链路组成。它围绕着如何让地理位置上不同的计算机连接起来,并高效可靠的交换数据信息。而网络协议就是为了进行数据交换而建立的标准、协议。HTTP 就是其中一种广泛使用的网络协议。

作为后端开发,我们需要了解计算机网络,特别是 HTTP 协议如何工作。

书籍推荐:《图解 HTTP》

Step3: 学习一门后端语言

后端语言有很多:Ruby, Python, JavaScript, PHP, Java, Go, Rust 等,我们可以根据语言特性,发展程度及受众程度等先选择一门语言开始学习,我们开始不需要在语言选择上过多纠结。实在拿不定没有主意,我们可以在招聘网站或者技术论坛选择当下热门的后端语言。

在语言学习上,我们除了要掌握语法,数据类型,常用函数外,还需要了解其核心特性、包管理及编码的最佳实践,以及常用的开发工具。

书籍推荐:《Ruby基础教程》 《Ruby元编程》

Step4: 选择一个 Web 框架

根据选择的语言,我们可以选择一个 Web 框架进行学习。虽然用编程语言编写整个应用程序代码是允许,但这需要更多的精力和时间,掌握一个框架后会变得更加有效率。

目前无论是 Ruby on Rails 还是 Django 等大多数框架都是遵循 MVC (Model-View-Controller) 模式实践。在前后端分离流行当下,传统的 MVC 框架也在变化发展中。它们仍值得学习。

书籍推荐:《Ruby on Rails 教程》

Step5: 了解基础的前端知识

虽然我们不一定能像前端开发一样实现精美交互复杂的页面,但我们也需要有了解基础的前端知识,比如 HTML, JavaScript, CSS。当我们与前端协作时,懂一些前端知识可以帮助我们更快定位到问题,减少沟通成本。

另外,在学习阶段,如果你想做出一个完整的 demo 应用,不懂前端会变得十分困难。

网站推荐:W3school

Step6: 学习数据库

除非是单纯的转发路由类应用,一般后台应用需要处理复杂的业务逻辑,这涉及到数据处理和存储。所以我们学习数据库相关知识是十分必要的。

目前数据库主要分为关系型数据库(SQL)和非关系型数据库(NoSQL)。我们需要掌握一个关系型数据库比如 PostgreSQL, MySQL 的使用和调优。同时也需要对非关系型数据库有一定程度的理解和使用,比如 Redis。

书籍推荐:《SQL必知必会》 《Redis设计与实现》

Step7: 更多练习和模仿

前面的学习铺垫,是时候让我们开始实践了!运用我们学习到的知识,尝试创造一些”小物件”比如 To-do list 或者模仿一些优秀的应用。

我们只有在实践中才能发现一些问题,解决并积累这些问题,这样我们可以更好地理解吸收迄今为止所学的知识。

Step8: 云服务

现在已经是云服务的时代了。我们可以不需要在线下购买服务器并设置它了,像 AWS,阿里云等云服务商已提供好基础架构给我们。

一开始我们不需要深入掌握它,但你需要了解并使用它,尝试将自己的应用部署上云吧!

Step9: 保持学习和尝试!

后端开发还有很多知识点需要我们持续学习精进,比如

  • API 设计
  • 测试驱动
  • 缓存
  • 搜索引擎
  • 消息队列
  • 常见业务场景中的最佳实践,比如消息通知、事件日志
  • 安全 & 监控
  • 虚拟化
  • 云服务

虽然需要学习的有很多,但我们一生不都在学习吗?

引用

  1. How to Become a Backend Developer? - Backend Development
  2. The Best Way to Learn Backend Web Development
  3. Backend Developer Roadmap